频率外差经验模式分解改进算法 - 农业机械学报.pdf

２０１０年 １０月 农 业 机 械 学 报 第 ４１卷 第 １０期 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１０．１０．０４３ 频率外差经验模式分解改进算法 １，２ １ 胡红英 　殷福亮 （１．大连理工大学电子与信息工程学院，大连 １１６０２３；２．大连民族学院机电信息工程学院，大连 １１６６００） 　　【摘要】　当信号中两个单频分量的频率在二倍频内时，经验模式分解（ＥＭＤ）无法将两分量分解开。为了提 高 ＥＭＤ的频率分辨率，根据频率外差 ＥＭＤ方法提出了一种改进算法。此方法增大了信号中组成分量的频率差 距，使之达到 ＥＭＤ可分的程度，但不会使高低频率翻转。间隙非线性系统输出分析和转子复合故障诊断的应用表 明，该算法能有效提高 ＥＭＤ的频率分辨率，分解精度高，操作简单。 关键词：经验模式分解　频率外差　间隙非线性系统　复合故障诊断 ＋ 中图分类号：ＴＰ３９１；ＴＰ８０６ ．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１０）１００２０９０５ ＩｍｐｒｏｖｅｄＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆＦｒｅｑｕｅｎｃｙＨｅｔｅｒｏｄｙｎｅＥｍｐｉｒｉｃａｌＭｏｄｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ １，２ １ ＨｕＨｏｎｇｙｉｎｇ 　 ＹｉｎＦｕｌｉａｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３，Ｃｈｉｎａ ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｗｏｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎａｓｉｇｎａｌｗｉｔｈｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｗｉｔｈｉｎａｎｏｃｔａｖｅｕｓｕａｌｌｙｃａｎｔｂｅｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄ ｂｙｎｏｒｍａｌｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＥＭＤ）ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ， ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅＥＭＤｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｅｎｌａｒｇｅｄ ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｌｅｖｅｌｏｆＥＭＤ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｏｆｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃａｎｔｂｅｔｕｒｎｏｖｅｒｗｉｔｈｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅＥＭＤ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎ ｂａｃｋｌａｓｈｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙｓｙｓｔｅｍａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｏｔｏｒｃｏｍｐｌｅｘｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＥＭＤｗｉｔｈｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ，Ｂａｃｋｌａｓｈｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙｓｙｓｔｅｍ， Ｃｏｍｐｌｅｘｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ 分量的频率在二倍频内时，ＥＭＤ无法将两者分解 　　引言